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¿Qué es la teoría de cuerdas? ¿A quién se le ocurrió / descubrió?

PREGUNTA #138
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Pregunta de: John

Respuesta

La teoría de cuerdas es un término utilizado para describir un conjunto de modelos matemáticos de partículas elementales muy estrechamente relacionados y sus interacciones. Las teorías de cuerdas buscan unificar la teoría de la gravedad (relatividad general) con las otras tres fuerzas de la naturaleza que hemos aprendido a describir usando las técnicas de la teoría cuántica de campos.
En la teoría de cuerdas, las partículas elementales conocidas ya no se describen como objetos puntuales sin dimensiones, sino como objetos unidimensionales extendidos (de ahí el nombre «string»). Estos objetos pueden ser bits abiertos de una línea o cerrados en bucles. El tamaño de las cuerdas individuales es tan fantásticamente pequeño que cualquier experimento que pudiéramos realizar en una partícula adicional no revelaría su naturaleza de cuerda look se vería justo como la partícula de punto que esperamos.Dado que las cuerdas tienen un tamaño finito, pueden vibrar. Todas las partículas conocidas de la naturaleza son simplemente diferentes modos de vibración de la cuerda. Por lo tanto, la cuerda es la única pieza verdaderamente «fundamental».Para que las teorías de cuerdas sean matemáticamente consistentes, necesitan describir cuerdas que se mueven en más de cuatro dimensiones. Si una teoría de cuerdas es la teoría correcta de la naturaleza, estas dimensiones adicionales obviamente deben ocultarse de nuestra capacidad para detectarlas. La suposición general es que son «compactas» rolled rodadas en una dimensión tan pequeña que nuestra experiencia diaria solo revela los cuatro grandes (tres espacios, un tiempo) en los que vivimos.
Inicialmente estos modelos se inventaron para describir el patrón de masas y espines de los llamados’ hadrons’: partículas de interacción fuerte formadas por quarks que se produjeron en abundancia en aceleradores de partículas de los años 50 y 60. El teórico clave detrás de estos primeros modelos probablemente sería Gabriele Veneziano. Las teorías de cuerdas resultaron ser el modelo equivocado para la hadronfísica, pero más tarde fueron adaptadas a su papel actual como teoría de todas las partículas elementales por un gran número de teóricos. Algunos de los primeros y más importantes fueron Pierre Ramond, Andre Neveu, JohnSchwarz y Joel Scherk. Este desarrollo ocurrió a mediados de la década de 1970. Por supuesto, muchos, muchos teóricos estuvieron involucrados en el desarrollo de la teoría de cuerdas que continúa hasta la fecha.
Esta ha sido una descripción muy aproximada de una teoría complicada y les remito al artículo de Michael Green en la edición de septiembre de 1986 de Scientific American titulada ‘Superstrings.»Aunque este artículo tiene más de diez años, sigue siendo una de las mejores descripciones de la teoría de cuerdas para el lector general. El artículo fue escrito poco después del desarrollo del tipo particular de teoría de cuerdas conocida como teoría de cuerdas’ heterótica’. Incluso hoy en día, este tipo de teoría de cuerdas es el candidato líder para ser la llamada «Teoría del Todo». Sin embargo, estamos muy lejos de desarrollar tal teoría final many y muchos nuevos desarrollos surgen todos los días en este campo que cambia rápidamente.Respuesta de: Brent Nelson, M. A. Física, Estudiante de Doctorado, Universidad de California en Berkeley

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